Fecundación




      Lorena Mardones
       Medicina 2011
Fecundacion

Ovulo de erizo




                                                                 Ovocito secundario de mamifero


                                                 20um

Envoltura vitelina/zona pelucida: capa fibrosa rica en
glicoproteínas que participa en el reconocimiento por el
espermio

(mamifero)Cúmulo: celulas foliculares, cuya capa mas
interna se llama corona radiada

(invertebrados)Capa gelatinosa capa más externa rica en
glicoproteínas que atraen y activan al espermio Fucosa sulfato
                                                    Y GP
Fecundacion
    Union entre gameto femenino y gameto masculino para formar un CIGOTO
    con un juego completo de cromosomas

- Migracion de espermatozoides por el oviuducto
- Penetracion de la zona pélucida
- Fusion de la membrana plasmática de ambos gametos
- Fusion de ambos pronucleos




     La fecundacion tambien puedes ser externa, pero se necesitan quimiotacticos
     y proteinas de reconocimiento
Fecundacion




                                                acrosoma
                                                   Actina
                                Membrana           monomerica
                                plasmatica
                                                    nucleo
                                                       nucleo




Espermatozoide humano         mitocondria




                                      flagelo

                           Espermatozoide de erizo
Capacitación del espermatozoide en el tracto genital femenino
   - Remocion de colesterol y carbohidratos de la membrana plasmatica (>fluidez)
  - Hiperpolarización por salida de K+, lo que activa canales de Ca2+
  - Posible participacion de HCO3 y AMPc
  - Adquisición de una movilidad hiperactiva por activacion de la dineina



                                                                          1- activacion
                                                                          2- capacitacion
                                                                          3- hiperactivacion
                                                                          4- reconocimiento
                                                                          5- reaccion acrosomal
                                                                          6- adhesion
                                                                          7- fusion




Su movimiento tambien es facilitado por las glicoproteinas del moco cervical que en
presencia de estrogenos estas organizadas en forma paralela y en el resto del ciclo,
presentan una estructura reticular




  Con estrogenos                                       Sin estrogenos
Reaccion acrosomal: exocitosis del acrosoma y formacion del tubo acrosomico
(Erizo)




  Union del espermatozoide a
  la Capa gelatinosa del ovulo




                                 Capa gelatinosa                   Capa gelatinosa
Reaccion acrosomal: liberacion de enzimas acrosomales (hidroliticas)

Hialuronidasa y acrosina que degrada la capa gelatinosa, junto con fosfasa, aril
sulfatasa, colagenasa, fosfolipasa C, beta galactosidasa,
Reaccion acrosomal:
Formacion del tubo acrosomico
(exposicion de bindina en erizo)




Bindina permite reconocimiento
especie-especifica en erizo
Reconocimiento especifico, fusion de membranas y penetracion
  En humanos, el espermatozoide se une a las proteínas ZP3 y ZP2




                                                                      Capa gelatinosa




                               Cono de fecundacion




                                                     Cono de fecundacion
Reconocimiento especifico
 fusion de membranas y penetracion




-El espermatozoide se fija a las microvellosidades
de la superficie del ovocito, que forma
pseudopodos (filamentos de actina)


¿interacciones hidrofóbicas?

La fibronectina se expresa en la superficie del
espermatozoide después de la reacción
acrosomal y podría facilitar la fusion
Activacion del ovulo
Respuesta temprana (1 seg):

Aumento del Sodio y depolarización
                                                            Capa gelatinosa




Respuesta tardia (15-60 seg): aumento de calcio y degranulacion de gránulos
corticales (reaccion cortical)
Activacion del ovulo

Aumento de calcio:
  -Activación de NADquinasa, aumento de NADP
  - Degranulación de gránulos corticales
  -Activacion de bomba Na+/H+ (aumenta pH del citoplasma)
  -Estallido respiratorio

Granulos corticales:
- Glucopolisacaridos para movilizar agua al espacio perivitelino (entre membrana
vitelina y plasmolema) y para formar la capa hialina, asociada al plasmolema
-Proteínas: - Enzimas que hidrolizan las glicoproteinas receptoras (ZP2)
             - Enzimas que separan la membrana vitelina del plasmolema
             - Proteinas que producen entrecruzamiento de proteinas estructurales
      que engruesan la membrana vitelina formando la membrana de fecundacion
      (peroxidasa)
Activacion del ovulo
Activacion del ovulo: degranulacion Reaccion cortical




                             10 s                25 s




                             35 s                 60 s
Activacion del ovulo: degranulacion y Reaccion cortical




                              10 s                25 s




                              35 s                60 s
Resumen




   10 s   25 s




   35 s   60 s
Cariogamia o anfimixis: fusion de pronucleos y reanudacion de la meiosis
     en ovocito




                                                         se duplica el centriolo




Acercamiento de los nucleos y separacion de centriolos
                                                               Fusion de ambos pronucleos
Anfimixis: Reanudación de la meiosis en el ovocito y fusion de pronúcleos.
   Indica el termino de la fecundacion




- En el gameto masculino las mitocondrias y el flagelo se desintegran y aporta con el
centriolo y su ADN
-Desintegracion de envoltura nuclear del espermio y descondensacion del ADN , para
formarse un pronucleo masculino con envoltura nuclear proveniente del reticulo. Los
centriolos permiten la aproximación y fusión de los pronucleos duplicados, generando dos
células dipoiodes

En anfibios y la mayoría de los mamíferos durante la descondensación del pronucleo
masculino el ovocito completa su segunda división meiótica
Fecundacion
          Infertilidad sin fecundacion en 1 año

En mujeres, la fertilidad decae 30% cada año despues de los 35 años
(alteraciones en ovocitos y útero).

En hombres la infertilidad se asocia a
-una baja calidad de los espermatozoides
 (morfología, movilidad, vitalidad y concentración)
-Anticuerpos
-Alteracion de receptores
-Alteracion en la reacción acrosomal.



Fertilización asistida: Capacitar a los espermatozoides, seleccionar los más
aptos y estimular la ovulación

A: Inseminacion intrauterina
B: Inseminación intratubaria
C: Fertilización in vitro
D: Inyección del espermatozoide en el citoplasma del ovulo
Fecundacion
  25% embarazos en un mes
  63% embarazos an 6 meses                  De 300 *106 espermatozoides solo 200 llegan a la
  80% embarazos en 12 meses                          trompas




-Metodo de Billing: consistencia del moco cervical (cristales tipo helecho)
-Metodo del Ritmo: Según la duracion del ciclo menstrual
-Metodo de la temperatura basal: aumenta 0.2-0.4°C post-ovulacion
                    Implican abstinencia en los días fértiles

Fecundacion2

  • 1.
    Fecundación Lorena Mardones Medicina 2011
  • 2.
    Fecundacion Ovulo de erizo Ovocito secundario de mamifero 20um Envoltura vitelina/zona pelucida: capa fibrosa rica en glicoproteínas que participa en el reconocimiento por el espermio (mamifero)Cúmulo: celulas foliculares, cuya capa mas interna se llama corona radiada (invertebrados)Capa gelatinosa capa más externa rica en glicoproteínas que atraen y activan al espermio Fucosa sulfato Y GP
  • 3.
    Fecundacion Union entre gameto femenino y gameto masculino para formar un CIGOTO con un juego completo de cromosomas - Migracion de espermatozoides por el oviuducto - Penetracion de la zona pélucida - Fusion de la membrana plasmática de ambos gametos - Fusion de ambos pronucleos La fecundacion tambien puedes ser externa, pero se necesitan quimiotacticos y proteinas de reconocimiento
  • 4.
    Fecundacion acrosoma Actina Membrana monomerica plasmatica nucleo nucleo Espermatozoide humano mitocondria flagelo Espermatozoide de erizo
  • 5.
    Capacitación del espermatozoideen el tracto genital femenino - Remocion de colesterol y carbohidratos de la membrana plasmatica (>fluidez) - Hiperpolarización por salida de K+, lo que activa canales de Ca2+ - Posible participacion de HCO3 y AMPc - Adquisición de una movilidad hiperactiva por activacion de la dineina 1- activacion 2- capacitacion 3- hiperactivacion 4- reconocimiento 5- reaccion acrosomal 6- adhesion 7- fusion Su movimiento tambien es facilitado por las glicoproteinas del moco cervical que en presencia de estrogenos estas organizadas en forma paralela y en el resto del ciclo, presentan una estructura reticular Con estrogenos Sin estrogenos
  • 6.
    Reaccion acrosomal: exocitosisdel acrosoma y formacion del tubo acrosomico (Erizo) Union del espermatozoide a la Capa gelatinosa del ovulo Capa gelatinosa Capa gelatinosa
  • 7.
    Reaccion acrosomal: liberacionde enzimas acrosomales (hidroliticas) Hialuronidasa y acrosina que degrada la capa gelatinosa, junto con fosfasa, aril sulfatasa, colagenasa, fosfolipasa C, beta galactosidasa,
  • 8.
    Reaccion acrosomal: Formacion deltubo acrosomico (exposicion de bindina en erizo) Bindina permite reconocimiento especie-especifica en erizo
  • 9.
    Reconocimiento especifico, fusionde membranas y penetracion En humanos, el espermatozoide se une a las proteínas ZP3 y ZP2 Capa gelatinosa Cono de fecundacion Cono de fecundacion
  • 10.
    Reconocimiento especifico fusionde membranas y penetracion -El espermatozoide se fija a las microvellosidades de la superficie del ovocito, que forma pseudopodos (filamentos de actina) ¿interacciones hidrofóbicas? La fibronectina se expresa en la superficie del espermatozoide después de la reacción acrosomal y podría facilitar la fusion
  • 11.
    Activacion del ovulo Respuestatemprana (1 seg): Aumento del Sodio y depolarización Capa gelatinosa Respuesta tardia (15-60 seg): aumento de calcio y degranulacion de gránulos corticales (reaccion cortical)
  • 12.
    Activacion del ovulo Aumentode calcio: -Activación de NADquinasa, aumento de NADP - Degranulación de gránulos corticales -Activacion de bomba Na+/H+ (aumenta pH del citoplasma) -Estallido respiratorio Granulos corticales: - Glucopolisacaridos para movilizar agua al espacio perivitelino (entre membrana vitelina y plasmolema) y para formar la capa hialina, asociada al plasmolema -Proteínas: - Enzimas que hidrolizan las glicoproteinas receptoras (ZP2) - Enzimas que separan la membrana vitelina del plasmolema - Proteinas que producen entrecruzamiento de proteinas estructurales que engruesan la membrana vitelina formando la membrana de fecundacion (peroxidasa)
  • 13.
  • 14.
    Activacion del ovulo:degranulacion Reaccion cortical 10 s 25 s 35 s 60 s
  • 15.
    Activacion del ovulo:degranulacion y Reaccion cortical 10 s 25 s 35 s 60 s
  • 16.
    Resumen 10 s 25 s 35 s 60 s
  • 17.
    Cariogamia o anfimixis:fusion de pronucleos y reanudacion de la meiosis en ovocito se duplica el centriolo Acercamiento de los nucleos y separacion de centriolos Fusion de ambos pronucleos
  • 18.
    Anfimixis: Reanudación dela meiosis en el ovocito y fusion de pronúcleos. Indica el termino de la fecundacion - En el gameto masculino las mitocondrias y el flagelo se desintegran y aporta con el centriolo y su ADN -Desintegracion de envoltura nuclear del espermio y descondensacion del ADN , para formarse un pronucleo masculino con envoltura nuclear proveniente del reticulo. Los centriolos permiten la aproximación y fusión de los pronucleos duplicados, generando dos células dipoiodes En anfibios y la mayoría de los mamíferos durante la descondensación del pronucleo masculino el ovocito completa su segunda división meiótica
  • 19.
    Fecundacion Infertilidad sin fecundacion en 1 año En mujeres, la fertilidad decae 30% cada año despues de los 35 años (alteraciones en ovocitos y útero). En hombres la infertilidad se asocia a -una baja calidad de los espermatozoides (morfología, movilidad, vitalidad y concentración) -Anticuerpos -Alteracion de receptores -Alteracion en la reacción acrosomal. Fertilización asistida: Capacitar a los espermatozoides, seleccionar los más aptos y estimular la ovulación A: Inseminacion intrauterina B: Inseminación intratubaria C: Fertilización in vitro D: Inyección del espermatozoide en el citoplasma del ovulo
  • 20.
    Fecundacion 25%embarazos en un mes 63% embarazos an 6 meses De 300 *106 espermatozoides solo 200 llegan a la 80% embarazos en 12 meses trompas -Metodo de Billing: consistencia del moco cervical (cristales tipo helecho) -Metodo del Ritmo: Según la duracion del ciclo menstrual -Metodo de la temperatura basal: aumenta 0.2-0.4°C post-ovulacion Implican abstinencia en los días fértiles